DE102007005523A1 - Transmission for motor vehicle, has variable displacement volume, which changes variable level assigned to housing part, where displacement volume and level are controllable depending on operating parameters of motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges nachdem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 12.The The invention relates to a transmission of a motor vehicle according to the preamble of claim 1 and a method according to the preamble of claim 12.
Getriebe werden durch einen viskosen Schmierstoff, insbesondere Schmieröl geschmiert, welches im Allgemeinen in einer Ölwanne, d. h. einem Teil des Getriebegehäuses aufgenommen wird und dort einen so genannten Ölsumpf bildet. Rotierende Teile des Getriebes, insbesondere Zahnräder tauchen teilweise in den Ölsumpf ein und fördern somit Schmieröl nach oben zu den Eingriffsbereichen der Zahnrädern (Tauchschmierung). Der Ölsumpf bildet einen Pegel (Ölstand, Ölspiegel), der nicht konstant ist, sondern z. B. in Abhängigkeit von der Öltemperatur schwankt, sodass sich eine veränderliche Eintauchtiefe der rotierenden Getriebeteile und damit ungleichmäßige Schmierverhältnisse ergeben.transmission be through a viscous lubricant, especially lubricating oil lubricated, which is generally in an oil pan, d. H. a part of the transmission housing is received and there forms a so-called oil sump. Rotating parts of the transmission, in particular gears partially dive in the oil sump and thus promote lubricating oil upwards to the meshing areas of the gears (splash lubrication). The oil sump forms a level (oil level, oil level), which is not constant, but z. B. depending on the oil temperature fluctuates, resulting in a variable immersion depth the rotating gear parts and thus uneven Lubricating conditions result.
Man
hat daher in der
Es ist bekannt, dass durch das Eintauchen von rotierenden Getriebeelementen, insbesondere Zahnrädern in den Ölsumpf so genannte Pantschverluste auftreten, die den Getriebewirkungsgrad verschlechtern.It is known that by immersing rotating gear elements, especially gears in the oil sump so-called Pantschverluste occur that worsen the transmission efficiency.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem Getriebe der eingangs genannten Art derartige Pantschverluste zu reduzieren und damit den Getriebewirkungsgrad zu verbessern. Es ist auch Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Verminderung der Pantschverluste bereitzustellen.It Object of the present invention, in a transmission of the above mentioned type such Pantschverluste to reduce and thus to improve the transmission efficiency. It is also the task of Invention to provide a method for reducing panting losses.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.These The object is solved by the features of claim 1.
Erfindungsgemäß ist dem Getriebegehäuse, welches das Schmieröl aufnimmt, ein Verdrängungsvolumen zugeordnet, welches in Abhängigkeit von bestimmten Betriebsparametern, vorzugsweise der Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges und/oder der Neigung des Kraftfahrzeuges steuerbar ist. Damit wird der Vorteil erreicht, dass der Pegel des Schmieröls an die Fahrgeschwindigkeit und/oder die Neigung des Fahrzeuges oder auch die Temperatur des Schmieröls angepasst werden kann. Vorzugsweise wird der Schmierölpegel bei hoher Fahrgeschwindigkeit abgesenkt, sodass die Eintauchtiefe der rotierenden Getriebeteile reduziert und damit auch die Pantschverluste vermindert werden. Die Fahrgeschwindigkeit korreliert mit der Drehzahl des die Pantschverluste verursachenden Getriebeelements, welches abtriebsseitig angeordnet ist. Aufgrund der höheren Drehzahl wird dennoch eine hinreichende Tauchschmierung der Zahnräder aufrechterhalten – gleichzeitig wird jedoch der Getriebewirkungsgrad vorteilhaft erhöht. Insbesondere bei sich im Gelände bewegenden Fahrzeugen kann sich der Ölpegel sich infolge Neigung des Fahrzeuges derart verändern, dass die Eintauchtiefe der rotierenden Teile entweder zu groß oder zu niedrig ist. Bei zu großer Eintauchtiefe wird der Ölpegel abgesenkt, um auch in dieser Situation die Pantschverluste zu vermindern. Bei zu niedriger Eintauchtiefe wird der Ölpegel angehoben, um eine ausreichende Schmierung aufrechtzuerhalten. Dies gilt auch für die im Ölsumpf angeordnete Ansaugöffnung der Ölpumpe.According to the invention the transmission housing, which receives the lubricating oil, assigned a displacement volume, which depends on from certain operating parameters, preferably the driving speed of the motor vehicle and / or the inclination of the motor vehicle controllable is. This achieves the advantage that the level of the lubricating oil to the driving speed and / or inclination of the vehicle or also the temperature of the lubricating oil can be adjusted. Preferably, the lubricating oil level becomes high speed lowered so that the immersion depth of the rotating gear parts reduced and thus the Pantschverluste be reduced. The driving speed correlates with the speed of the Pantschverluste causing transmission element, which arranged on the output side is. Due to the higher speed nevertheless a sufficient splash lubrication maintaining the gears - at the same time However, the transmission efficiency is advantageously increased. Especially with off-road moving vehicles The oil level may be due to inclination of the vehicle change so that the immersion depth of the rotating Parts are either too big or too low. If too big Immersion depth, the oil level is lowered, even in this Situation to reduce the pantschverluste. If the immersion depth is too low the oil level is raised to ensure adequate lubrication maintain. This also applies to those in the oil sump arranged intake opening of the oil pump.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Verdrängungsvolumen separat vom Getriebegehäuse, d. h. von der Ölwanne bzw. dem Ölsumpf an geordnet, steht jedoch über eine entsprechende Verbindungsgleitung in Strömungsverbindung mit dem Ölsumpf. Vorzugsweise befindet sich das Verdrängungsvolumen geodätisch unterhalb der Ölwanne, sodass bei Absenkung des Schmierölpegels das Öl aufgrund der Schwerkraftwirkung nach unten ablaufen kann. Das Verdrängungsvolumen kann sich jedoch auch neben, über oder im Getriebegehäuse oder im Ölsumpf befinden, z. B. in Form eines elastischen Druckluftspeichers.To a preferred embodiment is the displacement volume separate from the gearbox, d. H. from the oil pan or arranged to the oil sump, but is over a corresponding Verbindungsgleitung in flow communication with the oil sump. Preferably, the displacement volume is located Geodesic below the oil sump, so when lowering the lubricating oil level the oil due to the gravity effect can run down. The displacement volume can However, also next to, over or in the gearbox or in the oil sump, z. B. in the form of an elastic compressed air reservoir.
Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Verdrängungsvolumen als Kolben/Zylinder-Einheit ausgebildet, wobei der Zylinder über eine Verbindungsleitung mit dem Getriebegehäuse, insbesondere der Ölwanne bzw. dem Ölsumpf verbunden ist. Der Kolben wird vorzugsweise über ein Druckmedium, insbesondere Druckluft verstellt, was vorzugsweise über eine Steuereinrichtung erfolgt. Die Betriebsparameter wie Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Fahrzeugneigung werden über geeignete Sensoren, d. h. eine Messeinrichtung erfasst und der Steuereinrichtung als Eingangssignale zugeleitet. In der Steuereinrichtung werden die Eingangssignale verarbeitet und in eine Stellbewegung des Kolbens umgesetzt. Damit wird eine Veränderung des Schmierölpegels erreicht. Ölwanne und Verdrängungsvolumen bilden ein gemeinsames Reservoir zur Aufnahme des Schmieröls. Beim Zurückziehen des Kolbens fließt Schmieröl aus der Ölwanne in den Zylinder, sodass der Ölpegel sinkt, während beim Vorschieben des Kolbens Öl aus dem Zylinder über die Verbindungsleitung in die Ölwanne verdrängt wird, sodass der Ölpegel ansteigt. Der Ölpegel ist somit – in Abhängigkeit von den diversen Betriebsparametern – beliebig variierbar, insbesondere jedoch im Hinblick auf die zu reduzierenden Pantschverluste und eine zu starke Neigung des Fahrzeuges.According to a further preferred embodiment, the displacement volume is designed as a piston / cylinder unit, wherein the cylinder is connected via a connecting line to the transmission housing, in particular the oil sump or the oil sump. The piston is preferably adjusted via a pressure medium, in particular compressed air, which preferably takes place via a control device. The operating parameters such as vehicle speed and / or vehicle inclination are detected by suitable sensors, ie a measuring device, and fed to the control device as input signals. In the control device, the input signals are processed and converted into an actuating movement of the piston. This achieves a change in the lubricating oil level. Oil sump and displacement volume form a common reservoir for receiving the lubricating oil. When the piston is retracted, lubricating oil flows from the oil sump into the cylinder, causing the oil level to drop, while advancing the piston displaces oil from the cylinder through the connecting pipe into the sump, increasing the oil level. The oil level is thus - depending on the various operating parameters - arbitrarily variable, in particular However, in view of the Pantschverluste to be reduced and too strong inclination of the vehicle.
Die Aufgabe der Erfindung wird auch durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 12 gelöst. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass Betriebsparameter des Fahrzeuges wie Fahrgeschwindigkeit und/oder Neigung durch Sensoren erfasst, als Eingangssignale einer Steuereinrichtung zugeleitet, dort verarbeitet und in eine Stellbewegung zur Veränderung des Verdrängungsvolumens umgesetzt werden. Damit wird eine gezielte Veränderung des Schmierölpegels erreicht, insbesondere eine Absenkung bei erhöhter Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeuges, wodurch erhöhte Pantschverluste vermieden und der Getriebewirkungsgrad verbessert werden.The The object of the invention is also achieved by a method having the features of claim 12 solved. According to the invention provided that operating parameters of the vehicle such as driving speed and / or inclination detected by sensors, as input signals of a Control device supplied, processed there and in an actuating movement to Change in displacement volume implemented become. This will be a targeted change in the lubricating oil level achieved, in particular a reduction at increased travel speed of the motor vehicle, whereby increased Pantschverluste avoided and the transmission efficiency can be improved.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.One Embodiment of the invention is in the drawing and will be described in more detail below.
Die
einzige Figur zeigt ein schematisch und nur teilweise dargestelltes
Getriebegehäuse
Unterhalb
des Getriebegehäuses
Die
erfindungsgemäße Vorrichtung, im Wesentlichen
umfassend das Getriebegehäuse
Die Absenkung oder Erhöhung des Ölpegels kann auch in Abhängigkeit von der Neigung des Fahrzeuges erfolgen, z. B. wenn sich das Fahrzeug im Gelände bewegt und erhebliche Neigungswinkel gegenüber der x-Achse oder y-Achse des Fahrzeuges auftreten. Dadurch kann der Ölpegel entweder auf ein unzulässiges Maß absinken oder auf ein zu hohes Maß ansteigen. Beides ist für eine optimale Schmierung der rotierenden Getriebeteile nicht förderlich. Daher erfolgt erfindungsgemäß bei Messung eines erhöhten Neigungswinkels eine Anhebung oder Absenkung des Ölpegels, wodurch eine ausreichende Schmierung auch bei Fahrten im Gelände sichergestellt ist. Vorteilhaft sind das erfindungsgemäße Anheben und Absenken des Ölpegels z. B. bei einem Schlepperfahrzeug, z. B. einem Ackerschlepper anwendbar: im Gelände wird ein relativ hoher Ölpegel benötigt, um große Neigungswinkel zu kompensieren; bei Transport-(Schnell-)Fahrt dagegen ist ein niedriger Ölpegel zur Reduzierung der Pantschverluste vorteilhaft.The reduction or increase in the oil level can also be done depending on the inclination of the vehicle, for. B. when the vehicle is moving in the field and considerable inclination angle relative to the x-axis or y-axis of the vehicle occur. As a result, the oil level can either drop to an impermissible level or rise to an excessive level. Both are not conducive to optimal lubrication of the rotating gear parts. Therefore, according to the invention, when measuring an increased angle of inclination, the oil level is raised or lowered, which ensures adequate lubrication even when driving off-road. Advantageously, the raising and lowering of the oil level z. B. in a tractor vehicle, z. B. a farm tractor applicable: in the field a relatively high oil level is needed to compensate for large angles of inclination; In contrast, during transport (fast) travel, a low oil level is advantageous for reducing pantograph losses.
Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel kann die Verstellung des Kolbens auch über andere Stellmittel, z. B. elektromechanisch oder hydraulisch erfolgen.deviant from the illustrated embodiment, the adjustment the piston also on other actuating means, for. B. electromechanical or hydraulically.
Abweichend vom dargestellten Ausführungsbeispiel kann das Verdrängungsvolumen auch andere Formen aufweisen und an anderer Stelle, z. B. neben oder im Getriebegehäuse angeordnet sein.deviant from the illustrated embodiment, the displacement volume also have other forms and elsewhere, for. B. next or be arranged in the transmission housing.
- 11
- Getriebegehäusegearbox
- 1a1a
- Ölwanneoil pan
- 22
- Ölsumpfoil sump
- 2a2a
- unterer Pegellower level
- 2b2 B
- oberer Pegelupper level
- 33
- Zahnradgear
- 44
- Kolben/Zylinder-EinheitPiston / cylinder unit
- 55
- Verbindungskanalconnecting channel
- 66
- Zylindercylinder
- 77
- Kolben (Position rechts)piston (Position right)
- 7'7 '
- Kolben (Position (links)piston (Position (left)
- 88th
- Rückstellfeder (entspannt)Return spring (relaxed)
- 8'8th'
- Rückstellfeder (gespannt)Return spring (curious; excited)
- 99
- Regelventilcontrol valve
- 1010
- Steuereinrichtungcontrol device
- 1111
- Steuerleitungcontrol line
- 1212
- Signalleitungsignal line
- 1313
- Signalleitungsignal line
- ta t a
- Eintauchtiefe bei abgesenktem PegelImmersion depth at lowered level
- tb t b
- Eintauchtiefe bei erhöhtem PegelImmersion depth at elevated level
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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